Genmodifizierte Ratten – die Schädlingsbekämpfung des 21. Jahrhunderts?

Nun könnte es einen besseren Weg geben, ihre Vermehrung zu einzudämmen. Forscher in Schottland gaben im Dezember 2017 bekannt, dass sie zwei Wege gefunden haben, die Fruchtbarkeit weiblicher Ratten und Mäuse zu stören. Bei der Entwicklung bauten sie auf einem ähnlichen, bereits im Labor erprobten Ansatz auf, mit dem Malaria übertragende Stechmücken beseitigt werden sollen.

Am Roslin Institute der Universität Edinburgh beschäftigte Wissenschaftler untersuchen derzeit eine neue Technik, durch die mithilfe der http://www.wired.com/story/what-is-crispr-gene-editing/ (CRISPR)-Geneditierungsverfahren auf dieses Ziel hingearbeitet werden soll. CRISPR steht für „Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats“ und bezeichnet Abschnitte sich regelmäßig wiederholender DNA, die sich in der Urzeit bei Bakterien als Verteidigungssystem gegen eindringende Viren bildeten. Bei der Geneditierung werden DNA-Abschnitte von spezialisierten Proteinen wie mit einer Schere für Moleküle präzise herausgeschnitten und eingefügt – von der Natur inspiriert, von Forschern weiterentwickelt.

Unter Verwendung dieses Bearbeitungsverfahrens beschäftigen sich die Forscher nun mit einer Technologie namens „Gene Drive“, mit der Ratten und Mäuse unfruchtbar gemacht werden könnten. Bei Stechmücken funktioniert diese Technik bereits. Bei Gene Drive handelt es sich um ein sehr wirksames Verfahren, mit dem sichergestellt wird, dass ein bestimmtes genetisches Merkmal an alle Nachkommen vererbt wird. Dies bedeutet, dass ein wünschenswertes Gen binnen weniger Generationen in einer ganzen Population verteilt werden kann.

Derzeit wird im Kampf gegen Stechmücken in einigen Regionen ein älterer Ansatz zur Sterilisation von Insekten angewandt. Das zur Intrexon Corporation gehörende Unternehmen Oxitec sterilisierte in Brasilien bereits männliche Stechmücken, deren Nachkommen bald sterben. Doch da die Moskitos von Oxitec nur eine Generation überdauern, muss eine gewaltige Anzahl von ihnen in die freie Natur gebracht werden, um die wilden Exemplare spürbar zu beeinflussen.

Von der Förderung des inzwischen abgeschlossenen INTEGRA-Projekts durch die EU profitieren heute Untersuchungen dazu, wie wirksam es ist, einen sogenannten X-Shredder-Code in die DNA männlicher Ratten einzubringen. Dieser Code zerstört die X-Chromosomen bei ihren Spermien, sodass nur ein Y-Chromosom weitergegeben werden kann und der Nachwuchs folglich niemals weiblich ist. Mit immer weniger Weibchen schrumpft die Population zwangsläufig mit der Zeit.

Die Nager würden im Labor gentechnisch verändert und anschließend in der Natur ausgesetzt werden, wo sie sich mit den wildlebenden Tieren fortpflanzen können. Professor Bruce Whitelaw und seine Kollegen, die Einzelheiten zu ihrer Forschungsarbeit in der Fachzeitschrift „Trends in Biotechnology“ veröffentlichten, erhoffen sich, als Nächstes selbstlimitierende Gene Drives erstellen zu können, die nach einer bestimmten Anzahl von Generationen erlöschen. Eine erfolgreiche Anwendung der Technologie würde bedeuten, dass weniger Gifte, Pestizide und andere Chemikalien verwendet werden müssten.

Ziel des Projekts INTEGRA (New tools for genetic engineering using targeted integration vectors application to agronomy food safety and gene therapy) war, neue Geneditierungstools zu entwickeln, die das gezielte Einbringen eines Transgens in das Genom eines eukariotischen Organismus ermöglichen. Die Forscher hoffen, dass sich dies – insbesondere in den Bereichen der Pharmazeutik, Agrarwissenschaften und Lebensmittelwissenschaften – spürbar auf die Grundlagenforschung und angewandte Forschung auswirken wird.

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